一种重质烃蒸汽裂解产生烯烃的方法和系统与流程

本公开涉及石油化工，具体地，涉及一种重质烃蒸汽裂解产生烯烃的方法和系统。

背景技术：

1、与传统的裂解原料相比，重质烃(原油等)用作蒸汽裂解炉原料时，存在终沸点高(大于520℃)、含有胶质、沥青质等杂质，不易汽化以及易造成结焦等问题，因此在裂解炉的设计以及生产工艺流程上需要做相应的处理与改进以适用重质烃(原油等)的特性。

2、cn111196936a公开了一种原油裂解生产烯烃的组合加工方法及装置，其先采用脱盐脱水等前处理脱除杂质，然后送入乙烯裂解对流段进行加热，加热后的进料送入气液分离器中，分出较轻的柴油以及更轻的组分送入对流段以及辐射段，进行蒸汽裂解反应以产生烯烃。而气液分离器出来的液相含常压渣油等组分，送入加氢单元进一步处理后返回回到对流段及辐射段。该方法可利用的原油组分较少。

3、cn107001955a公开了一种在热解反应器中热裂化原油和重质进料以生成烯烃的方法。该方法阐述了裂解炉对流段和多级(最多为3级)分离器或者与分馏塔结合的方案，该方法可将原油与蒸汽的混合物进行多次气液分离，并将不同重度的混合物送入不同的辐射段炉管进行裂解。该方法提到了当需要气化更重的馏分时，原油在进入裂解炉对流段之前在外部换热器进行预热，但是没有说明换热来源。该方法通过多级分离器、分馏塔对混合物进行气液分离及不同的辐射炉管裂解不同的馏分，只适用于将分离的轻组分进行裂解，而无法满足为下游处理装置提供原料的要求。

4、cn100564484a公开了一种裂解重质烃原料的方法，其中，重质烃原料主要包括：原油、石脑油、瓦斯油、燃料油、天然汽油(凝析油)、渣油等，该方法中阐述了闪蒸气化分离过程，但是仅通过简单闪蒸，很难将气液组分很好的分离开，只适用于将分离的轻组分进行裂解，而无法满足为下游处理装置提供原料的要求。

5、cn101528894a和cn101778929a中介绍了用原油/凝析油裂解制乙烯的工艺技术。cn101528894a介绍了原油/凝析油在对流段预热后，分离出的轻组分进入裂解炉对流段过热后进入辐射段裂解，重组分送到常压塔和/或减压塔进行进一步分离，cn101778929a介绍了原料中混有30重量％的重质原料如原油或凝析油在对流段预热后进入分离装置的上部分离出保护石脑油及较轻的组分，分离出的液相进入下面的填料塔进一步分离，分离出的重组分如何处理未介绍，这两个专利的蒸发单元采用的含填料或塔盘的汽提塔，其中上部的蒸发区含气液分离器，可实现气液分离。

6、公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何型式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

7、现有技术公开的方法，通过多种方法来控制闪蒸气化率恒定，采用特殊闪蒸设备来实现尽可能多的闪蒸，以及将分离出的气相进入辐射段进行裂解和将分离出的液相组分进行进一步的分离，而没有对分离出的气相进行进一步分离并送入下游处理装置。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种重质烃蒸汽裂解产生烯烃的方法及系统，简化了传统方法及系统中的常减压装置，操作简单，实现了对重质烃的灵活切割，兼顾了乙烯裂解装置和炼油相关处理装置如重整装置的原料供应，气液分离方法高效，可以有效解决气液分离过程的重组分中的杂质夹带问题，实现裂解炉长周期运行，进一步降低了乙烯装置的能耗。

2、本公开第一方面提供了一种重质烃蒸汽裂解产生烯烃的方法，该方法包括如下步骤：

3、s1、使预热后的重质烃进入第一气液分离器进行第一分离，得到第一气相物料和第一液相物料；

4、s2、使至少部分的所述第一液相物料进行蒸汽裂解，得到包含烯烃的裂解产物；使至少部分的第一气相物料送至分离塔进行第二分离，得到第三轻组分、第一中间组分和第三重组分，对所述第一中间组分进行后处理，所述后处理不包括蒸汽裂解。

5、所述重质烃为宽馏分的混合烃，其终馏点温度为540℃以上。例如，重质烃为初馏点温度15℃、终馏点温度750℃以上的重质烃，或者重质烃为含有在裂解炉操作条件下易结焦组分的烃类混合物。

6、可选地，步骤s2中还包括：

7、使至少部分的所述第一液相物料与一次稀释蒸汽进行第一混合，得到第一混合物料；使所述第一混合物料进行第一加热后与过热后的二次稀释蒸汽进行第二混合，得到第二混合物料；

8、使所述第二混合物料进入第二气液分离器进行第三分离，得到第二气相物料和第二液相物料；

9、使所述第二气相物料进行第二加热后进入蒸汽裂解装置的辐射段，进行蒸汽裂解，得到包含烯烃的裂解产物。

10、可选地，步骤s1中，所述预热后的重质烃温度为200-400℃，优选为240-370℃；

11、可选地，所述第一气相物料包含第一轻组分，所述第一液相物料包含第一重组分；所述预热后的重质烃的气化率为20-65％，优选为30-50％。

12、可选地，步骤s2中，所述第一液相物料与所述一次稀释蒸汽的重量比为1：(0.1-0.5)，优选为1：(0.2-0.4)；

13、可选地，所述后处理包括重整处理、炼油的油品加工处理、正异构分离中的一种或几种；

14、可选地，该方法还包括：步骤s2中，使至少部分的所述一次稀释蒸汽进入第三加热段进行加热，得到过热后的一次稀释蒸汽，使所述过热后的一次稀释蒸汽与所述第一液相物料进行第一混合；所述过热后的一次稀释蒸汽的温度为180-400℃，优选为200-350℃；

15、可选地，所述第一混合物料的温度为150-350℃，优选为190-300℃；

16、可选地，所述第一混合物料进行第一加热后的温度为400℃以下，优选为250-350℃；

17、可选地，所述过热后的二次稀释蒸汽的温度为400-630℃，优选为450-600℃；

18、可选地，所述第一液相物料与所述二次稀释蒸汽的重量比为1：(0.2-0.8)；优选为1：(0.3-0.65)。

19、可选地，所述第二气相物料包含携带的蒸汽和第二轻组分；所述第二液相物料包含第二重组分；所述第二轻组分的终馏点温度为330-480℃；所述第二重组分的初馏点温度不高于所述第二轻馏分的终馏点；

20、可选地，步骤s2中还包括：

21、向所述第一重组分中引入至少部分的所述第三重组分和/或冷却助剂；

22、可选地，将至少部分的第三重组分和/或冷却助剂引入所述第一气液分离器的液相空间并与所述第一重组分接触，以控制第四加热段的出口换热管内壁温度；

23、将至少部分的所述第三重组分和/或分离助剂引入所述第二气液分离器的气相空间并与所述第二气相物料逆流接触，以使所述第二气相物料中携带的杂质被洗涤或冷凝；

24、使至少部分的第三重组分进行蒸汽裂解，得到包含烯烃的产物；

25、可选地，所述第二气相混合物料与所述第三重组分的重量比为1：(0.01-0.2)，优选为1：(0.05-0.15)；

26、可选地，所述冷却助剂选自液态烃和/或水中的一种或两种；

27、可选地，所述分离助剂选自液态烃和/或水中的一种或两种；

28、可选地，所述第二气相混合物料与所述水的重量比为1：(0.01-0.2)，优选为1：(0.05-0.15)；

29、可选地，所述第二气相混合物料与所述液态烃的重量比为1：(0.01-0.2)，优选为1：(0.05-0.15)；

30、可选地，该方法还包括：所述分离助剂引入方式选自以下方式中的至少一种：沿第二气液分离器轴向方向，水的引入位置在液态烃引入位置的上方；或者沿第二气液分离器轴向方向，水的引入位置在液态烃引入位置的下方；或者沿第二气液分离器轴向方向，水的引入位置与液态烃引入位置基本位于同一平面。

31、可选地，所述蒸汽裂解装置包括对流段和辐射段；沿所述蒸汽裂解装置的高度方向，所述对流段包括第一加热段、任选的重质烃预热段、任选的第二加热段、第三加热段、第四加热段、第五加热段和第六加热段；

32、可选地，步骤s1还包括：

33、使待预热的重质烃进入所述第一加热段进行第一预热，得到第一预热重质烃；将至少部分的所述第一预热重质烃和换热介质分别进入换热器进行换热，得到第二预热重质烃；然后使所述第二预热重质烃作为所述预热后的重质烃进入所述第一气液分离器；其中所述换热介质包括经加热器加热后的蒸汽，或者经所述第二加热段加热后的蒸汽，或者来自蒸汽源的蒸汽；可选地，所述蒸汽的温度为250-450℃；或者，

34、将至少部分的所述第一预热重质烃引入加热器进行加热，得到第三预热重质烃；然后使所述第三预热重质烃作为所述预热后的重质烃进入所述第一气液分离器；或者，

35、将至少部分的来自所述第一加热段的第一预热重质烃进入所述重质烃预热段进行加热，得到第四预热重质烃；使所述第四预热重质烃作为所述预热后的重质烃进入所述第一气液分离器；

36、可选地，使所述第一预热重质烃进行脱盐处理后再进行换热和/或加热，或者，使所述待预热的重质烃进行脱盐处理后再进行第一预热。

37、本公开第二方面提供了一种用于重质烃蒸汽裂解产生烯烃的系统，该系统包括蒸汽裂解装置、分离塔和第一气液分离器；所述蒸汽裂解装置包括对流段和辐射段；

38、所述第一气液分离器被构造为使预热后的重质烃进入其中进行第一分离，得到第一气相物料和第一液相物料；

39、所述蒸汽裂解装置的辐射段被构造为使至少部分的所述第一液相物料进行蒸汽裂解，得到包含烯烃的裂解产物；

40、所述分离塔被构造为使至少部分的第一气相物料送至分离塔进行第二分离，得到至少包含第三轻组分、第一中间组分和第三重组分；

41、所述系统还包括后处理装置，所述后处理装置被构造为对所述第一中间组分进行后处理，所述后处理装置不包括蒸汽裂解装置。

42、可选地，所述对流段设置有原料加热进口和原料加热出口；所述辐射段设置有蒸汽裂解入口和裂解产物出口；

43、所述第一气液分离器上设置有气液分离进口、任选的第三重组分回流进口、任选的冷却助剂进口、第一气相物料出口和第一液相物料出口；所述第一气液分离器的气液分离进口与所述对流段的原料加热出口连通；所述第一气液分离器的第一液相物料出口与所述辐射段的蒸汽裂解装置入口连通；

44、可选地，所述冷却助剂进口包括液态烃进口和/或水进口；

45、所述分离塔设置有第一气相物料进口，以及沿分离塔高度方向，由上至下依次设置的第三轻组分出口、第一中间馏分出口和第三重组分出口；所述分离塔的第一气相物料的进口与所述第一气液分离器的第一气相物料出口连通。

46、可选地，该系统还包括第二气液分离器；

47、所述第二气液分离器上设置有第二混合物料进口、第二气相物料出口和第二液相物料出口、任选的第三重组分进口以及任选的分离助剂进口；

48、所述分离助剂进口包括液态烃进口和/或水进口；

49、沿所述第二气液分离器轴向方向，所述分离助剂进口位于所述第二混合物料进口的上方；

50、其中，所述第一气液分离器的第一液相物料出口与所述第二气液分离器的第二混合物料进口连通；并且所述第二气液分离器的第二混合物料进口与所述第一气液分离器的第一液相物料出口之间的连通管线上设置有一次稀释蒸汽进口和过热后的二次稀释蒸汽进口；沿物料的流动方向，所述一次稀释蒸汽进口设置于所述过热后的二次稀释蒸汽进口的上游；可选地，所述分离塔的第三重组分的出口分别与所述第一气液分离器的第三重组分回流进口和所述第二气液分离器的第三重组分进口连通；

51、所述第二气液分离器的第二气相物料的出口与所述蒸汽裂解进口相连通。

52、可选地，沿所述蒸汽裂解装置的高度方向，所述对流段包括第一加热段、任选的重质烃预热段、任选的第二加热段、第三加热段、第四加热段、第五加热段和第六加热段；

53、其中，所述第一加热段的加热进口用于引入待预热重质烃；所述第一加热段的加热出口与所述第一气液分离器的气液分离进口连通；优选地，所述第一气液分离器的气液分离进口的引入管线上设有压力调节阀，用以控制进入所述第一气液分离器的重质烃的预热温度；可选地，所述第一气相物料出口的引出管线上设有压力调节阀，用以进一步控制气化率；

54、所述第四加热段的加热进口与所述第一气液分离器的第一液相物料出口经由第一管线连通；所述第三加热段的加热进口与一次蒸汽源连通；所述第三加热段的加热出口连接至所述第一管线；

55、所述第四加热段的加热出口与所述第二气液分离器的第二混合物料进口经由第二管线连通；所述第五加热段的加热进口与二次蒸汽源连通；所述第五加热段的加热出口连接至所述第二管线；

56、所述第六加热段的加热进口与所述第二气液分离器的第二气相物料出口连通；所述第六加热段的加热出口与所述辐射段的蒸汽裂解进口连通；

57、可选地，所述第二气液分离器的第二液相物料出口可用于与加氢裂化或催化裂解装置连通；

58、可选地，所述第二气液分离器内部设置有塔盘、旋液分离器或二者组合的结构。

59、所述系统还包括重质烃预热单元，所述重质烃预热单元包括重质烃加热进口和重质烃加热出口；所述重质烃加热进口与所述第一加热段的加热出口连通，所述重质烃加热出口与所述第一气液分离器的气液分离进口连通；

60、可选地，所述重质烃预热单元包括换热器和任选的加热器；所述换热器包括重质烃第一加热进口、换热介质进口、重质烃第一加热出口和换热后换热介质出口；所述重质烃第一加热进口形成为所述重质烃预热单元的重质烃加热进口，所述重质烃第一加热进口与所述第一加热段的加热出口连通；所述重质烃第一加热出口形成为所述重质烃预热单元的重质烃加热出口，所述重质烃第一加热出口与所述第一气液分离器的气液分离进口连通；

61、所述加热器包括换热介质第一加热进口和换热介质第一加热出口；所述第二加热段包括换热介质第二加热进口和换热介质第二加热出口；所述换热介质第一加热进口和换热介质第二加热进口分别用于与蒸汽源连通；

62、所述换热器的换热介质进口与所述加热器的换热介质第一加热出口连通，或者所述换热器的换热介质进口与所述第二加热段的换热介质第二加热出口连通；或者所述换热器的换热介质进口与蒸汽源连通；

63、或者所述重质烃预热单元包括加热器；所述加热器包括重质烃第二加热进口和重质烃第二加热出口；所述重质烃第二加热进口形成为所述重质烃预热单元的重质烃加热进口，所述重质烃第二加热进口与所述第一加热段的加热出口连通；所述重质烃第二加热出口形成为所述重质烃预热单元的重质烃加热出口，所述重质烃第二加热出口与所述第一气液分离器的气液分离进口连通；

64、可选地，所述第一加热段的加热出口与所述重质烃预热段的加热进口连通；所述重质烃预热段的加热出口与所述第一气液分离器的气液分离进口经由第三管线连通；

65、可选地，所述换热器或加热器连接至第三管线。

66、通过上述技术方案，本公开提供了一种重质烃蒸汽裂解产生烯烃的方法及系统，有益效果至少包括：(1)设置第一气液分离器，对重质烃进行初分，可以在第一气相物料进一步分离时减小分离装置的尺寸并降低分离所消耗的能量；(2)设置两级分离，对重质烃适应范围广，可以根据重质烃不同馏程组分的性质来进行切割，以实现对重质烃不同馏程组分进行高效裂解，烯烃收率高且可更大限度应用现有的蒸汽裂解技术，技术成熟，操作简单；(3)设置分离塔可以进一步分离得到所需馏程范围的馏分并确保满足其他处理装置的要求，为下游装置提供原料，灵活设置下游分离装置和进行适宜的切割，以实现“宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油”，实现与现有炼化一体化装置的提质增效，也可用于新的炼化一体化装置生产烯烃。

67、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。